Расчет щелевого уплотнения

V₁ = V₂ т.к. d = const

Н – напор насоса (допустим Н = 210 м)

DН = 147 м.

z_вх = 0,5; z_вых = 1; a = 2 – ламинарный режим.

Если Д₂ = 395 мм;

d = 0,5

I приближение m = 1

м/с

- для щели

м/с

II приближение

m = 0,41; V = 22 м/с

Re = 440

l = 0,218

м/с

III приближение

m = 0,289; V = 15,3 м/с

Re = 306

l = 0,314

m = 0,240

V = 12,89 м/с

IV приближение V = 11,9 м/с

V приближение V = 11,54 м/с

VI приближение V = 11,33 м/с

VII приближение V = 11,3 м/с

Допустим V = 11,54 м/с

м³/час

- для насоса с двухсторонним входом

Расчет торцевого уплотнения

Т = 0 (пренебрегаем силой трения)

;

< 1 – коэффициент гидравлической нагрузки.

Торцевое уплотнение у которого К<1 называется разгруженным.

К = 0,55¸0,65

Меньшие значения (<0,55) применяются к уплотнениям УНИ, а большие (>0,65) к уплотнениям ТМ.

В качестве пар–трения применяются материалы, у которых имеются следующие свойства:

- антифрикционность

- морозоустойчивость

- износостойкость

- термостойкость

- высокая теплопроводность

- антикоррозионная стойкость.

Коэффициент трения f (основной показатель пар трения).

ТМ – торцевое уплотнение магистральных насосов, у которых пара-трения изготовлена из силицированного графита.

Пара-трения ТМ1 изготовлена из смеси карбида вольфрама со сплавами меди, никеля и кобальта.

- сила контактного давления (результирующая сила)

- контактное давление

Определяется по графику при условии, что f = f_min.

Р_пр = 200¸300 Н

; в = 4¸8 мм

Выбираем контактную пара ТМ1 по бронзе

f = 0,07 Р_К = 0,85 МПа

Р_пр = 300 Н

Р_Г = 4,35 МПа

МПа

мм (в = 4 мм)

;

d₁ = 0,116м

d₂ = 0,124м

Расчет импеллера

h = 3¸5мм

в ³ 3мм

a = 10¸17^о

t = tga » 0,15…0,3

Z = 5…15 – число заходов

Допустим Д = 145 мм

мм

h = 4 мм

d_min = 0,5¸0,6 мм

d_max = 0,8 мм

d_min = 0,5 мм

d = 15 мм

d_max = 0,8 мм мм

r = 840 кг/м³

a = 15% м²/с

п = 3000 об/мин

tga = 0,27

в = 3 мм

т = 10

; t = 0,27

Q = 0

Па=0,247 МПа

м³/с = 13,09 м³/ч

d_max = 0,8 мм

К_Р = 0,144

t = 0,27; V = 6 K_Q = 0,870

U = 0,7 K_N = 0,602

P₃ = 0,0931 МПа

Q_max = 12,95 м³/ч

;

Re_грII = 37500 м/с

V₃ = 23,59 м/с (при Q = 15 м³/ч) м/с

Re₁ = 4914,7

Re₂ = 9829,4 l₁ = 0,0447

Re₃ = 14744,04 l₂ = 0,0415

l₃ = 0,0403

Q = 0 h = 0

Q = 5 м³/ч h = 6,135 м Р = rgh = 50555 Па

Q = 10 м³/ч h = 24,14 м Р = 0,199 Па

Q = 15 м³/ч h = 53,98 м Р = 0,446 Па

Список литературы

1 Касьянов В.М. Гидромашины и компрессоры.– М.: Недра, 1981.- 295 с.

2 Башта Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Невзоров и др.– М.: Машиностроение, 1982.- 423 с.

3 ГОСТ 18985-79Е "Компрессорные машины. Термины и определения".

4 Ибатулов К.А. Гидравлические машины и механизмы нефтяной промышленности.– М.: Недра, 1972.- 130 с.

5 Черкасский В.М. Насосы, компрессоры и гидропривод. –М.: Энергоиздат, 1984, 416 с.

6 Михайлов А.К. Компрессорные машины./ А.К. Михайлов, В.П. Ворошилов.– М.: Энергоиздат, 1989, 283 с.

7 Ларченко Т.Н. Гидромашины и компрессоры в 4-х частях/ Т.Н. Ларченко, Р.А. Брот, В.М. Глазырина, Л.Г. Колпаков. – Уфа, УГНТУ, 1978, 1980, 1982, 1999.

8 Глазырина В.М. Гидромашины и компрессоры: Компрессоры в бурении, добыче и транспорте нефтяных газов: Учеб. пособие / В.М.Глазырина, Л.Г.Колпаков.- Уфа: УГНТУ, 1999, -96 с.

9 Колпаков Л.Г. Эксплуатация магистральных центробежных насосов. –Уфа, УНИ, 1993, 123 с.

10 Нефтяные насосы. Каталог.– М.: Цинтихимнефтемаш, 1980, 51 с.